As normas europeias de emissões elevaram a fasquia para o nível Euro 5 em 2005, e todas as montadoras tiveram que se adaptar, levando a uma avalanche de facelifts e novos modelos.
Como o 307 já tinha quatro anos, a Peugeot decidiu introduzir um impulso de ciclo de meia-vida ao seu concorrente do segmento compacto. Como resultado, a montadora francesa atualizou o veículo em todas as áreas e se tornou um concorrente mais forte para o Volkswagen Golf. No entanto, enquanto a versão de cinco portas permaneceu a mais vendida, o SW manteve sua coroa para o maior porta-malas entre seus companheiros de estábulo.

Do lado de fora, o carro apresentava um painel frontal que lembrava seu irmão maior, o sedã 407. Mostrava faróis claros e uma grade sorridente no avental, sob a proteção de borracha preta do para-choque. Para um visual mais limpo, a Peugeot substituiu as listras laterais pretas e não pintadas anteriores por outras na cor da carroceria. Aplicou o mesmo tratamento no para-choque traseiro, onde as proteções montadas nos cantos não eram mais pretas.

No interior, houve pequenas alterações em relação à sua versão sem facelift. As maçanetas das portas apresentavam um ambiente cromado em vez dos simples e pretos. A Peugeot também melhorou a qualidade do material e trabalhou no departamento de ajuste e acabamento. Tal como o seu antecessor, o 2005 307 SW estava disponível com opção de tejadilho panorâmico em vidro. Não houve melhorias no departamento de porta-malas, que forneceu 504 litros (17,8 pés cúbicos) com os bancos traseiros levantados e até 1.805 litros (63,7 pés cúbicos) com a segunda fila rebatida.

Sob o capô, a Peugeot melhorou a linha de motores do 307. Embora tenha descartado o antigo turbodiesel de 1,4 litro, deixou apenas três queimadores de óleo na oferta. A versão mais potente ainda fornecia 143 cv.